SKKN Một số phương pháp suy luận trong giải toán

Một số phương pháp suy luận trong giải toán
A- ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
1) Cơ sở lý luận.
Giải toán là một trong những vấn đề trung tâm của phương pháp giảng dạy,
bởi lẽ việc giải toán là một việc mà cả người học lẫn người dạy thường xuyên phải
làm, đặc biệt là đối với học sinh nhỏ thì việc giải toán là hình thức chủ yếu của việc
học toán.
Giải toán là một hình thức vận dụng những kiến thức đã biết vào các vấn đề cụ
thể, vào thực tế, vào các vấn đề mới. Trong quá trình giải toán, người giải toán đã hồi
tưởng hay nhớ lại, huy động và tổ chức những kiến thức toán học đã biết, lựa chọn
và kết hợp những kiến thức khác nhau để vận dụng. Mặt khác, mỗi bài toán có thể
xem là một định lí, có những bài toán là tiên đề của những kiến thức khác. Do đó,
qua quá trình giải toán, kiến thức toán học của người giải được củng cố đào sâu, mở
rộng và trở nên “sống động”.
Giải toán là một hình thức rất tốt để rèn luyện các kỹ năng: Kỹ năng tính toán,
kỹ năng biến đổi, kỹ năng suy luận, kỹ năng toán học hoá.
Giải toán còn là một hình thức tốt nhất để kiểm tra về năng lực, mức độ tiếp
thu và vận dụng kiến thức.
Việc tìm kiến thức lời giải cho một bài toán rèn luyện phương pháp khoa học
trong suy nghĩ, trong suy luận, trong giải quyết các vấn đề, và qua đó rèn luyện trí
thông minh sáng tạo, phát triển năng lực và phẩm chất trí tuệ.
Việc tìm ra lời giải của một bài toán khó, phương pháp mới, độc đáo của một
bài toán gây nên sự hoà hứng, phấn chấn, khoái trá, điều đó có ý nghĩa to lớn trong
việc vun đắp lòng say mê học toán và ước mơ vươn tới vinh quang trong lĩnh vực
nghiên cứu, khám phá, phát minh những vấn đề mới.
Ngoài ra, giải toán còn rèn luyện nhiều đức tính tốt như: Tính cần cù, tính kỷ
luật, tính năng động,
2) Cơ sở thực tiễn.
Hiện nay, ở các trường phổ thông nói chung, trường THCS Thanh Sơn nói
riêng, việc giải toán là một yêu cầu thiết thực và bắt buộc. Để có một lời giải hay,

chính xác và khoa học thì việc nắm vững và hiểu được các phương pháp suy luận
trong giải toán là hết sức cần thiết mà mỗi người dạy cũng như người học cần phải
quan tâm.
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
1
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
Vì lẽ đó, qua một thời gian dài tìm tòi, học hỏi, nghiên cứu và đúc kết kinh
nghiệm, tôi mạnh dạn đưa ra đề tài: “Một số phương pháp suy luận trong giải toán”
góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả trong việc tìm lời giải bài toán.
II. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU.
- Tìm hiểu trên cơ sở lý luận khoa học của việc giải toán ở các trường phổ
thông.
- Thực trạng công tác, giảng dạy của bản thân và việc giải toán của học sinh ở
trường THCS Thanh Sơn.
- Một số phương pháp góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả cho việc giải
toán.
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
1) Phương pháp nghiên cứu lý luận khoa học:
Phương pháp này nhằm thu thập thông tin khoa học dựa trên các tài liệu, sách
báo, các bài toán và lời giải theo chương trình mới có liên quan đến đề tài để xây
dựng nội dung hoàn chỉnh.
2) Phương pháp tổng kết kinh nghiệm:
Qua thời gian học tập, công tác và giảng dạy, tôi đã tổng kết, rút kinh nghiệm,
chỉ ra những thành công và cả những mặt hạn chế trong việc giải toán của bản thân.
Vì vậy, tôi đã tìm tòi, nghiên cứu và đưa ra những phương pháp khoa học hữu
hiệu cho việc nâng cao chất lượng và hiệu quả giải toán.
IV. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.
- Một số phương pháp suy luận trong giải toán.
- Việc vận dụng các phương pháp suy luận trong giải toán của giáo viên và
học sinh.

V. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
Từ năm 2007 đến tháng 04 năm 2009, cụ thể:
- Từ tháng 01/2007 đến 04/2007, thu thập tài liệu, sách tham khảo.
- Từ tháng 05/2007 đến 09/2007 lập đề cương.
- Từ tháng 10/2007 đến 12/2007, đánh máy, chỉnh sửa đề tài.
- Từ tháng 01/2008 đến 05/2008, hoàn chỉnh đề tài.
- Từ tháng 09/2008 đến 04/2009, ứng dụng vào thực tế đối với bản thân và học
sinh trong quá trình dạy – học.
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
2
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
B- NỘI DUNG
MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP SUY LUẬN TRONG GIẢI TOÁN
1. Phương pháp phân tích và tổng hợp:
1.1- Khái niệm:
a) Phân tích là dùng trí óc chia cái toàn thể ra thành từng phần hoặc tách ra từng
thuộc tính, từng dấu hiệu riêng biệt nằm trong cái toàn thể đó.
b) Tổng hợp là dùng trí óc hợp lại các phần của toàn thể hoặc kết hợp những thuộc
tính, những dấu hiệu khác nhau nằm trong cái toàn thể.
Phân tích và tổng hợp là hai thao tác trái ngược nhau nhưng liên quan chặt chẽ
với nhau, là hai mặt của một quá trình thống nhất.
1.2- Phương pháp phân tích trong giải toán:
Phương pháp đi từ cái chưa biết đến cái đã biết, từ cái cần tìm đến cái đã cho,
từ kết luận đến giả thiết gọi là phương pháp phân tích.
Trong giải toán, phương pháp phân tích giúp ta tìm ra cách giải nhiều bài toán rất có
hiệu quả.
Ví dụ:
Bài toán 1: Cho
caba ≠≠ ;
và a

2
= b.c. Chứng minh rằng:
ac
ac
ba
ba
−
+
=
−
+
Phân tích tìm lời giải:
Để có
ac
ac
ba
ba
−
+
=
−
+
phải có (a + b)(c – a) = (a – b)(c + a)
Hay ac - a
2
+ bc – ab = ac + a
2
– bc – ab
Hay - a
2

+ bc = a
2
– bc
Hay 2a
2
= 2bc
Hay a
2
= bc. Đúng (theo giải thiết).
Bài toán 2: Cho đường tròn đường kính AB và M là một điểm nằm trên tiếp tuyến tại
A của đường tròn, tiếp tuyến thứ hai qua M tiếp xúc với đường tròn tại C. Hạ CH
vuông góc với AB. Chứng minh rằng đường thẳng BM chia đoạn CH thành hai phần
bằng nhau.
Phân tích tìm lời giải:
Gọi I là giao điểm của BM và CH.
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
3
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
Để có IC = IH, do CH // MA (cùng vuông góc với AB), nên kéo dài BC cắt AM tại
D thì cần phải có MD = MA.
Để có MD = MA, do MA = MC (hai tiếp tuyến cùng xuất phát từ M)
thì phải có MD = MC, muốn vậy phải có MCD = MDC.
Do ACB = 1V ( góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
nên MCD + MCA = 1V = MDC + MAC
để có MCD = MDC phải có MCA = MAC điều này
dễ dàng thấy vì MA = MC.
1.3- Phương pháp tổng hợp trong giải toán:
Phương pháp đi từ cái đã biết đến cái chưa biết, từ cái đã cho đến cái cần tìm,
từ giả thiết đến kết luận gọi là phương pháp tổng hợp. Phương pháp này thường được
sử dụng khi trình bày lời giải của các bài toán hay chứng minh định lí.

Ví dụ:
Giải bài toán 1: Từ giả thiết a
2
= bc, ta có a
2
– bc = bc – a
2
Hay a
2
– bc + ac – ab = bc – a
2
+ ac – ab
Hay a(a – b) + c(a – b) = c(a + b) – a(a + b)
Hay (a – b)(a + c) = (a + b)(c – a)
Từ giả thiết a
≠
b và a
≠
c ta có a – b
≠
0 và c – a
≠
0
Chia hai vế cho (a – b)(c – a) ta được:
ba
ba
ac
ca
−
+

=
−
+
(đpcm).
Giải bài toán 2: (Hình vẽ 1)
Vì MA và MC là hai tiếp tuyến từ M nên MA = MC, do có MAC = MCA
mà ACB = 1V (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)
nên MAC + MDC = MCA + MCD = 1V. Suy ra MCD = MDC
hay MD = MC, do đó MD = MA (1)
Mặt khác MA
⊥
AB (vì MA là tiếp tuyến)
CH
⊥
AB (gt)
⇒
MA // CH. Theo hệ thức Ta lét
trong tam giác ta có:
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
4
B
A
C
I
M
D
Hình 1
H
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
MA

IH
BM
BI
DM
CI
==
hay
MA
IH
MD
CI
=
do (1) nên CI = IH (đpcm).
Ta thấy rằng quá trình của phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp
là trái ngược nhau. Sử dụng phương pháp phân tích trong nhiều trường hợp dễ tìm
thấy cách giải hơn nhưng trình bày theo phương pháp tổng hợp lại gọn hơn, mạch
lạc hơn. Bởi vậy, trong giải toán người ta thường kết hợp cả hai phương pháp này:
Dùng phương pháp phân tích để tìm lời giải sau đó trình bày lời giải theo phương
pháp tổng hợp.
Ví dụ: Cho đường tròn (O) có hai cung bằng nhau AB và AC. Qua A vẽ một cát
tuyến cắt dây BC ở D và cắt đường tròn (O) ở E. Chứng minh rằng: AB
2
= AD.AE
(SGK Hình học 9).
Phương pháp phân tích Phương pháp tổng hợp
Để có AB
2
= AD.AE thì phải có
AB
AD

AE
AB
=
. Muốn vậy phải có
ABD ~ AEB. Để có ABD ~ AEB,
do ABD và AEB có:
A chung; BEA = ABD (góc nội tiếp chắn
hai cung bằng nhau). Suy ra
ABD ~ AEB (g.g)
Xét ABD và AEB có:
A chung; BEA = ABD (góc nội tiếp chắn
hai cung bằng nhau)
⇒
ABD ~ AEB (g.g)
Suy ra
AEADAB
AB
AD
AE
AB
.
2
=⇒=
(đpcm).
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
5
^
^
A
E

B
C
D
Hình 2
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
2. Phương pháp quy nạp:
2.1- Khái niệm:
Từ các khẳng định của các trương hợp riêng rút ra kết luận tổng quát gọi là
quy nạp.
Ví dụ 1:
- Với m chia hết cho 3, hay m = 3k, ta có:
m
3
– m = (3k)
3
– 3k = 3k(9k
2
– 1)

3.
- Với m chia cho 3 dư 1, hay m = 3k + 1, ta có:
m
3
– m = (3k+1)
3
– (3k + 1) = 3k(9k
2
+ 9k + 2)

3.

- Với m chia cho 3 dư 2, hay m = 3k + 2, ta có:
m
3
– m = (3k + 2)
3
– (3k + 2) = 3(9k
3
+ 18k
2
+ 4k + 2)

3.
Kết luận: Với mọi số nguyên m ta có m
3
– m

3.
Ví dụ 2: Ta có: 1 +3 = 2
2
1 + 3 + 5 = 3
2
1 + 3 + 5 + 7 = 4
2
1 + 3 + 5 + 7 + 9 = 5
2
Kết luận: Tổng của n số tự nhiên lẻ đầu tiên bằng n
2
.
2.2- Quy nạp không hoàn toàn:
Là quy nạp mà kết luận tổng quát không được khẳng định bởi tất cả các trường

hợp có thể xảy ra. Từ đó, ta thấy kết luận rút ra từ quy nạp không hoàn toàn không
bao giờ cũng đúng. Bởi vậy, chỉ có thể xem kết luận rút ra từ quy nạp không hoàn
toàn là một dự đoán, một giả thuyết. Tuy vậy, những kết luận rút ra từ quy nạp
không hoàn toàn lại có ý nghĩa rất to lớn trong sự phát triển của toán học cũng như
của khoa học qua việc tìm cách chứng minh hay bác bỏ những dự đoán, những giả
thuyết đó.
Ví dụ 3: Ta có 2
0
2
+ 1 = 3 là số nguyên tố
2
1
2
+ 1 = 5 là số nguyên tố
2
2
2
+ 1 = 17 là số nguyên tố
2
3
2
+ 1 = 257 là số nguyên tố.
Kết luận: Với mọi số tự nhiên n ta có 2
n
2
+ 1 là số nguyên tố.
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
6
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
2.3- Quy nạp hoàn toàn:

Là quy nạp mà kết luận tổng quát được khẳng định bởi tất cả các trương hợp
có thể xảy ra (số trường hợp là hữu hạn); ví dụ 1. Từ đó, ta thấy kết luận rút ra từ quy
nạp hoàn toàn luôn đúng. Trong giải toán ta có thể sử dụng phương pháp quy nạp
hoàn toàn.
Chẳng hạn, chứng minh định lí: “Trong một đường tròn, số đo của góc nội tiếp
bằng nửa số đo của góc ở tâm cùng chắn một cung”. – Sách giáo khoa Hình học 9.
Ta xét và chứng minh tất cả các trường hợp có thể xảy ra, tuỳ theo vị trí của
tâm O đối với góc nội tiếp:
- Tâm O ở trên một cạnh của góc (hình 3a).
- Tâm O ở bên trong góc (hình 3b).
- Tâm O ở bên ngoài góc (hình 3c).
2.4- Phương pháp chứng minh quy nạp toán học:
Bên cạnh việc giải toán bằng phương pháp quy nạp hoàn toàn, ta còn sử dụng
phương pháp chứng minh quy nạp toán học. Phương pháp này thường được sử dụng
khi chứng minh một mệnh đề phụ thuộc vào số tự nhiên n.
Để chứng minh mệnh đề A(n) đúng với mọi số tự nhiên n
≥
n
0
ta tiến hành:
Bước 1: Chứng minh mệnh đề A(n) đúng với n = n
0
.
Bước 2: Giả sử mệnh đề A(n) đúng với n = k; k
≥
n
0
(còn gọi là giả thiết quy nạp).
Từ đó chứng minh mệnh đề A(n) đúng với n = k + 1.
Kết luận: Mệnh đề A(n) đúng với mọi số tự nhiên n

≥
n
0
.
Ví dụ: Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n
≥
2 ta có:
1
2
+ 2
2
+ … + n
2
=
6
)12)(1( ++ nnn
(*)
Giải
Bước 1: Với n = 2, dễ thấy (*) đúng.
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
7
Hình 3
O O
.
.
.
O
a)
b)
c)

Một số phương pháp suy luận trong giải toán
Bước 2: Giải sử (*) đúng với n = k (k
≥
2), nghĩa là:
1
2
+ 2
2
+ … + k
2
=
6
)12)(1( ++ kkk
(**)
Ta cần chứng minh (*) đúng với n = k + 1, nghĩa là:
1
2
+ 2
2
+ … + k
2
+ (k + 1)
2
=
6
)32)(2)(1( +++ kkk
Thật vậy, do (**) nên:
1
2
+ 2

2
+ … + k
2
+ (k + 1)
2
=
6
)12)(1( ++ kkk
+ (k + 1)
2
=
=
[ ]
6
)1(6)12()1( ++++ kkkk
=
6
)32)(2)(1( +++ kkk
.
Vậy (*) đúng với mọi số tự nhiên n
≥
2.
3. Phương pháp so sánh:
3.1- Khái niệm:
Từ hai đối tượng ta rút ra những thuộc tính, những dấu hiệu giống nhau và
khác nhau giữa chúng, gọi là so sánh.
Muốn so sánh hai đối tượng nào đó, ta phân tích các thuộc tính, các dấu hiệu
của từng đối tượng đó, đối chiếu các thuộc tính, các dấu hiệu đó với nhau, rồi tổng
hợp lại xem hai đối tượng có gì giống nhau và khác nhau.
3.2- Tác dụng:

Nhờ so sánh các đối tượng với nhau mà ta nhận thức được các đối tượng đó
một cách sâu sắc. Trong giải toán, từ sự so sánh các bài toán ta có thể tìm ra lời giải
của bài toán cần giải bằng cách lợi dụng kết quả, phương pháp hay kinh nghiệm giải
của những bài toán đã giải.
Ví dụ 1: Cho a + b + c = 0. Chứng minh rằng: a
3
+ b
3
+ c
3
= 3abc.
Giải
Từ a + b + c = 0
⇒
c = - (a + b), ta có: a
3
+ b
3
+ c
3
= a
3
+ b
3
+ [- (a + b)]
3
=
= - 3ab(a + b) = 3abc (đpcm).
Ví dụ 2: Cho a + b - c = 0. Chứng minh rằng: a
3

+ b
3
- c
3
+ 3abc = 0.
Ta thấy, bài toán này giống như bài toán ở ví dụ 1. Liên hệ với cách giải của ví
dụ 1 ta dễ dàng suy ra được cách giải ở ví dụ này.
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
8
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
4. Phương pháp đặc biệt hoá:
4.1- Khái niệm:
Đặc biệt hoá là chuyển từ việc khảo sát một tập hợp đối tượng sang một tập
hợp nhỏ hơn chứa trong tập hợp ban đầu.
Ví dụ: Chuyển từ việc khảo sát các đa giác sang việc khảo sát các tam giác hay
chuyển từ việc khảo sát tam giác sang việc khảo sát tam giác đều.
4.2- Tác dụng:
- Dùng để kiểm nghiệm kết quả.
- Dùng để tìm kết quả khác, chẳng hạn tìm lại hệ thức lượng trong tam giác vuông
nhờ xét trường hợp đặc biệt của hệ thức lượng trong đường tròn.
- Dùng trong giải toán: Giải bài toán trong trường hợp đặc biệt rồi đưa trường hợp
tổng quát về trường hợp đặc biệt để giải.
Ví dụ: Cho tam giác ABC, M là một điểm nằm trên cạnh BC. Hãy dựng đường thẳng
qua M chia tam giác ABC thành hai phần có diện tích bằng nhau.
Để ìm lời giải của bài toán, ta hãy xét trong trường hợp nào có thể tìm ra lời
giải dễ hơn, có thể thấy ngay khi M ở những trường hợp đặc biệt như:
1- M là một điểm nằm chính giữa cạnh BC.
Khi đó đường thẳng cần dựng là trung tuyến
AM của tam giác ABC ( ABM và AMC có
đường cao AH chung và đáy BM, CM bằng nhau)

(Hình 4)
2- M trùng với đỉnh B (hoặc đỉnh C) thì đường
thẳng cần dựng là trung tuyến BN (Hình 5)
Trường hợp tổng quát:
Nếu ta đưa bài toán về được một trong những trường hợp đặc biệt nêu trên thì
xem như đã tìm được lời giải.
Đưa về trường hợp đặc biệt 1:
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
9
A
M
B
C
H
Hình 4
MB
A
C
N
≡
Hình 5
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
Trên đường thẳng BC lấy điểm D sao cho M là điểm chính giữa của CD, với
BM < CM (nếu BM > CM thì lấy D sao cho M là điểm chính giữa của BD).
Kẻ BE // DA (Hình 6)
Ta thấy BAE và BDE có diện tích bằng nhau
(hai đường cao bằng nhau, cạnh đáy BE chung)
nên ABC và DEC có diện tích bằng nhau.
Mà DEC có M là trung điểm của cạnh DC nên
trung tuyến EM chia đôi diện tích DEC, do đó

cũng chia đôi diện tích ABC.
Đưa về trường hợp đặc biệt 2:
(với BM < CM) vẽ BD // AM (Hình 7)
Ta thấy ABM và ADM có diện tích bằng
nhau (hai đường cao bằng nhau, cạnh đáy AM
chung) nên ABC và MDC có diện tích
bằng nhau. Mà MDC có trung tuyến MN chia
đôi diện tích của nó nên MN cũng chia đôi diện
tích ABC.
5. Phương pháp tổng quát hoá:
5.1- Khái niệm:
Tổng quát hoá là chuyển từ việc khảo sát một tập hợp đối tượng đến khảo
sát một tập hợp đối tượng lớn hơn chứa tập hợp đối tượng ban đầu.
Ví dụ: Chuyển từ việc khảo sát tam giác đều đến khảo sát đa giác đều.
5.2- Tác dụng:
Tổng quát hoá có ý nghĩa to lớn trong học toán nói riêng và trong khoa học
nói chung, ở đây ta chỉ nói đến tác dụng của nó trong giải toán.
Việc tổng quát một bài toán không những cho ta biết kết quả lớn hơn, rộng
hơn mà có khi lại giúp ta giải bài toán dễ dàng hơn, thuận lợi hơn. Điều này tưởng
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
10
D
A
B
M
C
E
Hình 6
.
.

. .
.
A
D
B
M
N
C
Hình 7
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
chừng như nghịch lý nhưng có những trường hợp nhờ tổng quát mà dữ kiện sử dụng
cho việc giải toán được thể hiện rõ hơn, do đó việc tìm cách giải tốt hơn.
Ví dụ 1: Chứng minh rằng tổng các khoảng cách từ một điểm M nằm trong tam giác
đều ABC đến các cạnh của tam giác đó không phụ thuộc vào vị trí của điểm M.
Giải
Gọi N, P, Q lần lượt là chân đường vuông góc
hạ từ M xuống các cạnh AB, BC, AC.
ABMNS
AMB
.
2
1
=
∆
(1)
ABMQACMQS
AMC
.
2
1

.
2
1
==
∆
(2) (vì AB = AC).
ABMPBCMPS
BMC
.
2
1
.
2
1
==
∆
(3) (vì AB = BC).
Cộng từng vế của (1), (2) và (3) ta có:
ABCBMCAMCAMB
SMPMQMNABSSS
∆∆∆∆
=++=++ )(
2
1

AB
S
MQMPMN
ABC∆
=++⇒

2
không phụ thuộc vào vị trí của điểm M
(Điều phải chứng minh)
Bài toán tổng quát: Chứng minh rằng tổng các khoảng cách từ một điểm M nằm
trong một đa giác lồi có các cạnh bằng nhau đến các cạnh của đa giác đó không phụ
thuộc vào vị trí của điểm M.
Ta thấy bài toán ban đầu nói đến tam giác đều, khi đó ta chú ý đến cả 3 cạnh
bằng nhau và 3 góc cùng bằng 60
0
. Ở bài toán tổng quát, không có gì nói đến các góc
(có chăng chỉ là các góc nhỏ hơn góc bẹt), bởi vậy ta chỉ tập trung vào giả thiết các
cạnh bằng nhau, đó chính là giả thiết dùng để giải toán.
Cũng có khi lời giải của bài toán tổng quát lại gọn hơn, dễ hiểu hơn lời giải
của bài toán ban đầu (do ký hiệu gọn hơn, giả thiết dùng để giải thể hiện rõ hơn). Khi
đó, ta nên giải bài toán tổng quát rồi chỉ ra bài toán đã cho chỉ là một trường hợp
riêng. Như thế lời giải chẳng những có thêm phần sáng tạo mà lại còn đẹp hơn, mạch
lạc hơn.
Ví dụ 2: Chứng minh rằng đa thức:
x
9999
+ x
8888
+ x
7777
chia hết cho đa thức x
2
+ x + 1.
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
11
C

A
B
M
N
P
Q
Hình 8
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
Giải Ta giải bài toán tổng quát:
x
3k + 2
+ x
3m + 1
+ x
3n


x
2
+ x + 1 với mọi số tự nhiên k, m, n.
Thậy vậy x
3n
– 1 = (x
3
– 1)(x
3(n – 1)
+ x
3(n – 2)
+ … + x
3

+ 1) =
= (x – 1)(x
2
+ x + 1)(x
3(n – 1)
+ x
3(n – 2)
+ … + x
3
+ 1)

x
2
+ x + 1
Do đó x
3n
– 1

x
2
+ x + 1 (1) với mọi số nguyên n.
Bởi vậy ta cũng có:
x
3m + 1
– x = x(x
3m
– 1)

x
2

+ x + 1 (2) với mọi số nguyên m.
x
3k + 2
– x
2
= x
2
(x
3k
– 1)

x
2
+ x + 1 (3) với mọi số nguyên k.
Từ (1), (2) và (3) suy ra:
(x
3k + 2
– x
2
) + (x
3m + 1
– x) + ( x
3n
– 1) + (x
2
+ x + 1)

x
2
+ x + 1

Hay x
3k + 2
+ x
3m + 1
+ x
3n


x
2
+ x + 1 với mọi số tự nhiên k, m, n.
* Với n = 3333; m = 2592; k = 2962 ta có:
x
9999
+ x
8888
+ x
7777


x
2
+ x + 1 (Điều phải chứng minh).
6. Phương pháp tương tự:
6.1- Khái niệm:
Từ hai đối tượng giống nhau ở một số dấu hiệu ta rút ra kết luận rằng hai đối
tượng đó giống nhau ở dấu hiệu khác gọi là tương tự.
Kết luận rút ra từ suy luận tương tự chỉ là một điều dự đoán, một giả thuyết.
6.2- Tác dụng:
Cũng giống như quy nạp, suy luận tương tự cho ta dự đoán, những giả

thuyết để xem xét, nghiên cứu và qua đó thúc đẩy khoa học (nói chung) và toán học
(nói riêng) phát triển.
Đặc biệt trong việc tìm lời giải cho một bài toán, sử dụng phương pháp
tương tự có thể giúp ta tìm ra lời giải của bài toán một cách nhanh chóng nếu ta liên
hệ giữa bài toán cần giải với bài toán đã giải.
6.3- Một số chú ý khi sử dụng “tương tự” trong giải toán:
Để tránh việc trình bày dài dòng và không cần thiết trong giải toán ta có thể
diễn đạt với các ý: “chứng minh tương tự ta có …” hay “tương tự ta có kết quả …”.
- Trong cách diễn đạt “chứng minh tương tự ta có …”, ta hiểu như sau: với
cách chứng minh theo cấu trúc “lôgic” đã được trình bày cho đối tượng A (hay
trường hợp a), nay ta thay đối tượng A bởi đối tượng B (hay trường hợp b) mà việc
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
12
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
chứng minh không có gì mới khác nên ta không trình bày lại đầy đủ sự chứng minh
mà trình bày là “chứng minh tương tự ta có …”.
- Trong cách diễn đạt “tương tự ta có …” ta hiểu như sau:
Chẳng hạn khi tính diện tích tam giác ABC, với cạnh a và đường cao h
a
ta
có:
a
haS .
2
1
=
Các cạnh a, b, c hoàn toàn như nhau, “bình đẳng như nhau” trong tam giác
ấy, nếu lấy các cạnh b, c với các đường cao h
b
, h

c
thì ta suy ra các kết quả tương tự:
b
hbS .
2
1
=
c
hcS .
2
1
=
Các kết quả tương tự suy ra như vậy đều đúng.
7. Phương pháp bác bỏ:
Một mệnh đề có khi là sai và ta cần xác định điều đó, cùng với những mệnh đề
đúng khác rút ra kết luận lôgíc: Mệnh đề đó là sai. Như vậy là ta bác bỏ được mệnh
đề đó.
Ví dụ:
Bác bỏ mệnh đề “có một đa giác lồi có 4 góc nhọn” ta tiến hành như sau:
“ Nếu có một đa giác lồi có 4 góc nhọn thì đa giác đó có 4 góc ngoài (góc bù của 4
góc nhọn đó) là 4 góc tù. Do đó, tổng các góc ngoài của đa giác này lớn hơn 4
vuông. Điều đó trái với một định lý đã biết: “Tổng các góc ngoài của một đa giác lồi
bao giờ cũng bằng 4 vuông”. Vậy không thể có “một đa giác lồi có 4 góc nhọn”.
Đặc biệt, đối với mệnh đề trong đó có ý “mọi …” (còn gọi là mệnh đề phổ
dụng). Để bác bỏ mệnh đề đó ta chỉ cần chỉ ra một trường hợp không đúng (chỉ ra
một phản ví dụ).
Chẳng hạn, bác bỏ mệnh đề “với mọi số tự nhiên n ta có:
12
2
+

n
là số nguyên
tố”.
Đây là giả thuyết do Fec-ma nêu lên, nhưng Ơle đã chứng minh rằng với n = 5
thì:
6700417.64112
5
2
=+
. Do đó giải thuyết Fec-ma sai.
8. Chứng minh trực tiếp và chứng minh gián tiếp:
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
13
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
Để chứng minh mệnh đề X, ta xét một dãy các mệnh đề: A
1
, A
2
, …, A
n
, X mà
mỗi mệnh đề của dãy hoặc là định nghĩa, tiên đề, định lý đã chứng minh, giả thiết
hoặc là kết luận lôgíc của một số mệnh đề đứng trước nó. Phương pháp chứng minh
mệnh đề X như vậy gọi là phương pháp chứng minh trực tiếp.
Phần lớn các định lý, các bài toán thường được chứng minh bằng phương pháp
trực tiếp; cũng không ít định lý hay bài toán được chứng minh bằng phương pháp gọi
là gián tiếp. Chứng minh gián tiếp một mệnh đề là chứng minh một (hay một số)
mệnh đề khác sai để suy ra mệnh đề cần chứng minh là đúng. Thông thường ta tìm
cách bác bỏ mệnh đề phủ định của mệnh đề X để suy ra X đúng (gọi là chứng minh
phản chứng).

Ví dụ 1:
Chứng minh rằng một tam giác có hai đường phân giác bằng nhau thì tam giác
đó là tam giác cân.
Giải (Hình 9)
Nếu AB > AC thì B < C do đó B
1
< C
1
(1)
BCD
∆
và
CBE
∆
có BD = CE (gt) và BC chung, nên từ (1)
suy ra BE > CD (2)
Qua E vẽ EF // = BD, ta được BEFD là hình bình hành
nên B
2
= F
2
(3) và BE = DF. Do (2) nên DF > CD,
bởi vậy C
3
> F
1
(4).
Do (3) và C
2
> B

2
nên C
2
> F
2
(5)
Từ (4) và (5) suy ra: C
3
+ C
2
> F
1
+ F
2
Hay ECF > EFC do đó EF > CE.
Mà EF = BD nên BD > CE, trái với giả thiết.
Chứng minh tương tự ta có:
Nếu AC > AB thì CE > BD trái với giả thiết.
Vậy AB = AC hay
∆
ABC cân tại A (đpcm).
Trong việc giải một bài toán, ta thường kết hợp cả chứng minh trực tiếp và
chứng minh gián tiếp. Để chứng minh gián tiếp một mệnh đề nào đó ta phải chứng
minh trực tiếp những mệnh đề trung gian và ngược lại trong chứng minh trực tiếp
một mệnh đề có khi ta phải chứng minh một số mệnh đề trung gian bằng gián tiếp.
Ví dụ 2:
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
14
C
2

3
1
2
A
B
E
F
1
2
1
Hình 9
D
ˆˆ ˆ
ˆ
ˆ ˆ
ˆˆ
ˆˆˆ ˆ
ˆ
ˆ
ˆˆ
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
Cho hình thang ABCD, đáy nhỏ AB, E là điểm trên đáy lớn CD sao cho tam
giác ABE, ADE, BCE có chu vi bằng nhau. Chứng minh rằng CD = 2AB.
Giải
Để chứng minh CD = 2AB ta đi
chứng minh AB = DE và AB = CE.
Từ E kẻ đường thẳng song song với AD
cắt đường thẳng AB tạ B
1
. Ta được

tứ giác ADEB
1
là hình bình hành.
Do đó chu vi
∆
ADE bằng chu vi
∆
AB
1
E,
mà chu vi
∆
ABE bằng chu vi
∆
ADE (gt)
nên chu vi
∆
ABE bằng chu vi
∆
AB
1
E. Bởi vậy:
AB + BE = AB
1
+ B
1
E (*)
Nếu B
1
nằm ngoài đoạn AB thì:

AB
1
+ B
1
E = AB + BB
1
+ B
1
E.
Do (*) nên AB + BE = AB + BB
1
+ B
1
E
Hay BE = BB
1
+ B
1
E vô lý.
Vậy B
1
không nằm ngoài đoạn AB.
Tương tự ta cũng chứng minh được B
1
không nằm trong đoạn AB.
Do đó B
≡
B
1
, nghĩa là AB = DE.

Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
15
A B
B
1
C
D
E
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
C- VẬN DỤNG
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ TỔNG HỢP ĐỂ GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN
VỀ “BA ĐƯỜNG TRUNG TUYẾN CỦA TAM GIÁC”.
Bài toán 1: Chứng minh rằng trong một tam giác, một trung tuyến lớn hơn nửa hiệu
giữa tổng hai cạnh kẹp nó với cạnh thứ ba.
GT
ABC∆
(cạnh a, b, c)
Trung tuyến m
a
KL m
a
>
2
)( acb −+
Phân tích Tổng hợp
Để chứng minh m
a
>
2

)( acb −+
Ta cần chứng minh 2m
a
> b + c – a
CM m
a
> b -
2
a
m
a
> c -
2
a
Điều đó rõ ràng là đúng trong các tam
giác AMC và AMB.
Trong tam giác AMC:
m
a
> b -
2
a
(1)
Trong tam giác AMB:
m
a
> c -
2
a
(2)

Từ (1) và (2) suy ra:
2m
a
> b + c – a
Hay m
a
>
2
)( acb −+
Bài toán 2: Chứng minh rằng độ dài một trung tuyến của một tam giác nhỏ hơn nửa
tổng và lớn hơn nửa hiệu của hai cạnh kẹp nó.
Phân tích Tổng hợp
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
16
M
C
a/2
A
B
m
a
a/2
c
b
A’
A
B C
M
c
b

a/2
m
a
1
2
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
22
cb
m
cb
a
+
<<
−
Hay b – c < 2m
a
< b + c
Thế có nghĩa là chứng minh sự tồn tại
của một tam giác có một cạnh bằng 2m
a
,
một cạnh bằng b và một cạnh bằng c.
Ta hãy thử thực hiện điều đó bằng
cách kéo dài AM ra gấp đôi để có cạnh
AA’ = 2m
a
, AC = b. Còn phải chứng
minh A’C = c
Gọi AM là đường trung tuyến của
ABC∆

Kéo dài AM ra gấp đôi:
MA = MA’ = m
a
M
1
= M
2
(đối đỉnh)
MCAAMB '∆=∆
MB = MC (c.g.c)
Nên CA’ = AB = c
Trong
'ACA∆
có ba cạnh 2m
a
, b, c thì rõ
ràng có bất đẳng thức:
b – c < 2m
a
< b + c
Hay
22
cb
m
cb
a
+
<<
−
Bài toán 3: Chứng minh rằng chu vi của tam giác lớn hơn tổng độ dài của ba trung

tuyến và nhỏ hơn hai lần tổng đó.

ABC
∆
(cạnh a, b, c)
GT Ba trung tuyến m
a
, m
b
, m
c
KL m
a
+ m
b
+ m
c
< a + b + c
a + b + c < 2(m
a
+ m
b
+ m
c
)
Phân tích Tổng hợp
1. m
a
+ m
b

+ m
c
< a + b + c
Vận dụng bài 2: m
a
<
2
cb +
2. a + b + c < 2(m
a
+ m
b
+ m
c
)
a + b + c < 2m
a
+ 2m
b
+ 2m
c
1. Theo bài 2 ta có:
m
a
<
2
cb +
m
b
<

2
ca +
m
c
<
2
ba +
Cộng vế với vế ta được:
m
a
+ m
b
+ m
c
<
2
)(2 cba ++
hay m
a
+ m
b
+ m
c
< a + b + c
2. Theo bài 1 thì trong một tam giác, mỗi
trung tuyến lớn hơn nửa hiệu giữa tổng
hai cạnh kẹp nó với cạnh thứ ba:
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
17
ˆ

ˆ
C
a/2
A
B
m
a
a/2
c
b
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
AMC
∆
: m
a
> b -
2
a
AMB∆
: m
a
> c -
2
a
2m
a
> b + c – a
Vận dụng bài 1 => kết quả.
m
a

>
2
)( acb −+
m
b
>
2
)( bca −+
m
c
>
2
)( cba −+
m
a
+ m
b
+ m
c
>
2
)()(2 cbacba ++−++
hay a + b + c < 2(m
a
+ m
b
+ m
c
)
Bài toán 4: Chứng minh rằng tổng ba trung tuyến của một tam giác lớn hơn

4
3
chu
vi tam giác đó.

GT m
a
, m
b
, m
c
là ba trung tuyến
a, b, c là ba cạnh của tam giác
KL m
a
+ m
b
+ m
c
>
)(
4
3
cba ++
Phân tích Tổng hợp
m
a
+ m
b
+ m

c
>
)(
4
3
cba ++
cbammm
cba
++>++ )(
3
4
Hay
3
2
.2
(m
a
+ m
b
+ m
c
) > a + b + c
CM.
bmm
ca
>+ )(
3
2

amm

bc
>+ )(
3
2

cmm
ba
>+ )(
3
2
Gọi ba cạnh của tam giác là a, b, c và ba
trung tuyến tương ứng là m
a
, m
b
, m
c
.
Khoảng cách từ các đỉnh đến trọng tâm G
bằng
3
2
trung tuyến tương ứng. Vậy
trong các tam giác AGC, BGC, AGB ta
có:
bmm
ca
>+ )(
3
2

amm
bc
>+ )(
3
2
cmm
ab
>+ )(
3
2
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
18
A
B
C
M
N
P
G
a
c
b
Một số phương pháp suy luận trong giải toán
Đây là bất đẳng thức tam giác trong
các tam giác AGC, BGC và AGB.
Cộng từng vế ta được:
cbammm
cba
++>++ )(
3

4
Hay
)(
4
3
cbammm
cba
++>++
Nhận xét: Trong những bài trước ta đã chứng minh:
)(2)(
2
1
cbacba
mmmcbammmcba ++<++<++<++
Còn ở bài này:
)(
3
4
)(
4
3
cbacba
mmmcbammmcba ++<++<++<++
.
Vậy là mức độ khác biệt giữa tổng ba trung tuyến và chu vi tam giác, trong bài
này được tính chặt chẽ hơn, chính xác hơn trong các bài trước.

D- KẾT LUẬN.
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
19

Một số phương pháp suy luận trong giải toán
Có thể nói với các phương pháp giải toán được trình bày ở trên, tôi đã tổ chức
cho học sinh tiếp nhận bài học một cách chủ động, phát huy được tính tích cực, sáng
tạo. Những phương pháp này tôi đã sử dụng để giảng dạy trên lớp và thu được kết
quả khá tốt. Qua thăm dò ý kiến của một số giáo viên và học sinh, tôi thấy cả hai
phía đều tán thành với các phương pháp đó trong việc giải toán.
Vì vậy, tôi mạnh dạn đưa ra đề tài “Một số phương pháp suy luận trong giải
toán” góp phần nâng cao chất lượng dạy học và giải toán.
Nhưng dù sao đó cũng chỉ là những phương pháp mà cá nhân học hỏi, đúc kết
kinh nghiệm và tham khảo trong một số tài liệu, chắc chắn nó chưa được hoàn chỉnh
và sẽ còn nhiều chỗ khiếm khuyết. Rất mong nhận được sự góp ý chân thành của các
quý thầy cô và đồng nghiệp.

Thanh Sơn, ngày 06 tháng 04 năm 2009.
NGƯỜI VIÊT SKKN
Người thực hiện: Lê Sỹ Hiệu Trường THCS Thanh Sơn
20